淺談航管二次雷達航跡和點跡相關的基本原理

摘 要：該文主要是分析處理現在的民用航管二次雷達所通用的航跡和點跡的基本原理。在現實工作過程中，雷達一次所記錄的點跡就特別多，而且原先就存在的航跡也特別多，因此，準確地實現雷達點跡和航跡相關處理就是文章需要探討的主要內容。

關鍵詞：航管二次雷達 點跡 基本原理

中圖分類號：TN957.52 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（a）-0007-02

航管二次雷達系統是對空中目標鑒別與監視的系統，在空中的目標識別與跟蹤和空中交通管制等很多方面都有極大的應用。

1 航管二次雷達的航跡跟蹤

現在，邊掃描邊跟蹤已經成為航管二次雷達的必備能力，對于多個目標的跟蹤，可以在它監視的空域范圍內，針對各個需要跟蹤的目標建立對應的相關航跡文件，將每次掃描得到的點跡、航跡與文件里面的航跡進行相關性對比，然后把跟蹤目標現在的坐標位置進行優化，與此同時，用新的目標報告得到的估值參數將原來的航跡進行更新。

2 航跡和點跡的相關

在進行點跡和航跡的相關處理之前，首先應該仔細研究點跡報告與所存的航跡報告中含有的信息，后續相關的計算都要按照這些信息來進行。雷達處理單元中存在的航跡報告和雷達錄取器中存在的點跡報告主要含有下列信息，見表1。

2.1 唯一代碼相關

由于一問一答的詢問接收方式是民用航管二次雷達所采用的，所以其中詢問與回答的過程中存在一些信息量，大家可以對攜帶的信息進行分析并且將其解碼，這對點跡與航跡的相關起到了特別重要的幫助作用，使相關計算量變得簡單。

可以猜測在這些關聯中最好的情況，比如，唯一代碼的相關，就是說點跡報告或者是航跡報告里面的所有碼位都是高置信度，代碼c4與d1位置上最少有一位是非零位，點跡報告里面的代碼交換位是零，而且僅有一個目標報告的a碼和唯一代碼的航跡可以匹配，還要符合以下條件：Δρij≤Δρp；ΔOij≤ΔOp；Δhij≤1/2Δhmax（有代碼交換位標記）；Δhij≤Δhmax（無代碼交換位標記）。

其中，Δρij表示第i個點的點跡報告和第j個點的點跡報告在距離上的差值，ΔOij表示它們在方位上的差值，Δhmax則表示它們在高度上的差值。Δhmax是提前設置的第i個點的點跡報告與第j個點的航跡報告之間最大高度的差值。也就是第i個點跡在以上3個方面和第j個航跡報告中的差值都比提前設置的合理性差值要小。

2.2 一般相關

在實際情況中所遇到的相關的配對情況其實更為復雜，例如，點跡報告里面的a碼或者是c碼由于故障或者是干擾因素的出現會使信息變的不完整，更有甚者a碼在飛行過程中發生改變等。通常廣義上的一般相關分為兩個步驟，分別是點跡航跡關聯與點跡航跡的最終相關。其中，關聯的意思就是首先把最有可能相關的點跡與航跡相關聯。

2.2.1 航跡-點跡相關

在開始進行點跡與航跡的關聯之前，先要找出關聯域。關聯域是按照每一個航跡之前的預測位置，采用角度和距離進行規定的一個范圍。一般的情況下，它可以分為3個域，域1是飛機在進行直線飛行時的預期位置，它在角度和距離方面的誤差比較小。域2是飛機正常的變向和在變向情況下飛行時可能會出現的范圍。域3大多是用在軍用飛機在進行大機動的時候，還可以用在之前點跡出錯而導致的預測位置出錯的時候。

再根據點跡落在其中哪個關聯域和a碼、c碼的比較情況最后確定點跡與航跡的關聯情況。

2.2.2 航跡-點跡相關

在已經確定航跡與點跡的關聯之后，最后就需要把正確的點跡與航跡進行相關，進而就可以成功的更新航跡。點跡與航跡的關聯確定之后就會出現4種情況，見表2。

單航跡與單點跡，這種情況是最簡單的，可以把它們馬上相關，再用點跡去更新相關的航跡。

單航跡與多點跡的情況，它們之間的相關還需要進一步計算，確定每一個點跡與和它配對的航跡的質量分，其中質量分最少的點跡、航跡對是相關的。如果出現許多個質量分相同的情況時，就需要其導出分，導出分最低的點跡與航跡相關。

多航跡與多點跡，這種情況需要先弄明白與各個航跡相關聯的兩個獲以上的點跡，然后明確與這些點跡關聯的航跡，如此，就可以形成一個封閉航跡-點跡集，一條航跡與點跡的關系得出質量分，最后形成的航跡與點跡對的分接矩陣，就可以得出最佳的航跡和點跡關聯對。

還有很重要的一點，航跡與點跡的相關計算中，質量分是很重要的概念，它包括點跡與航跡的關聯對的質量分來打分，還有按照對質量分進行計算從而得到最后的點跡與航跡對。

（1）質量分。

占據了八進制數的前五位，后面的三位是為了用于導出分，只有在質量分一樣的情況下來計算。

（2）點跡與航跡相關的算法。

把確定之后的航跡與點跡的封閉集，把質量分依據點跡報告作為行，航跡報告作為列的樣式形成表格，接下來將對步驟進行解說（見表3）。

計算每一個點跡報告里面的兩個最小的分值的差，如果出現了兩個甚至多個最小的分值的差相等，就需要計算導出分。兩個最小的分值的差值如表4。

把差值最大的那一行中質量分最小的對應的點跡與航跡相關差值最大的是第二行，里面質量分的最小值是00000820，因此它對應的航跡一與點跡二相關。把已經相關了的航跡與點跡從從表格里面去除，簡化表格之后再重復上面的步驟。

簡化之后的表格如表5。

重復步驟，最小的分值的差值如表6。

差值最大的就是第一行，里面質量分最小的是00013000，它對性的點跡一與航跡二是相關的。

最后就可以把封閉集里面相關的全部點跡和航跡相關完成。

不能形成相關的點跡很有可能是新出現的航跡的起點，不過也有可能是虛假的點跡，這就需要以后的步驟來進行辯別。不能相關的航跡則有可能是一些航跡的終止或是點跡遺失。

當完成點跡與航跡相關以后，還需要使用最后的點跡來更新航跡，才算是完整的完成整個周期。

3 結語

該文主要闡述了民用二次雷達的點跡與航跡相關的基本原理以及要實現的方法。關聯區域的大小和形狀都對以后的相關計算的產生深遠影響，準確、及時的相關計算可以使雷達更加準確的表示出目標所在的位置，進而實現更加準確的雷達管制，增加空中交通的流量。

參考文獻

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